[发明专利]超高层结构的温度变形预测模型建立方法及预测方法

权利要求书

1.一种超高层结构的温度变形预测模型建立方法，其特征在于，包括：

根据温度应变公式将所述超高层结构的竖向应变和变形D′＝[D_x,D_y,D_z,θ_x,θ_y]^T中各元素的表达式转换为温度引起的变形，作为所述超高层结构中核心筒的温度引起的温度变形，记为D″；

在温度变形D″的基础上，加上由所述核心筒周围柱子的温度引起的附加变形β·T，作为所述超高层结构的温度变形由此得到所述超高层结构的温度变形与温度场的表达式并变换得到所述超高层结构的温度场和温度变形的线性关系为：D＝β·T；其中，T为温度矩阵，用于表示各柱子的面平均温度，β为温度变形系数矩阵，

利用偏最小二乘回归法求解线性关系D＝β·T中的温度变形系数矩阵β，代入所述表达式得到所述超高层结构的温度变形回归模型；

其中，D_x、D_y、D_z、θ_x和θ_y分别表示竖向应变和变形D′中的x向水平变形、y向水平变形、竖向变形、x向倾角和y向倾角；和分别表示所述温度变形中的x向水平变形、y向水平变形、竖向变形、x向倾角和y向倾角；x向、y向和z向构成直角坐标系，z向为楼层高度方向。

2.如权利要求1所述的超高层结构的温度变形预测模型建立方法，其特征在于，所述超高层结构的竖向应变和变形D′＝[D_x,D_y,D_z,θ_x,θ_y]^T通过将所述超高层结构简化为底部固支、顶部无约束的悬臂柱后推导得到；

其中，在高度H处，Δε_x、Δε_y和ε分别为高度H处楼层横截面x向竖向应变差、y向竖向应变差和竖向平均应变；b_x和b_y分别为高度H处楼层横截面x向和y向宽度。

3.如权利要求2所述的超高层结构的温度变形预测模型建立方法，其特征在于，所述温度应变公式为：

其中，α为热膨胀系数；T_a、T_ex和T_ey分别为面平均温度、x向的梯度温度和y向的梯度温度；T(x,y)为截面任意温度场，A、I_x和I_y分别为截面面积、x轴和y轴的截面惯性矩。

4.如权利要求3所述的超高层结构的温度变形预测模型建立方法，其特征在于，

T＝[T_a1,T_a2,…,T_an]^T；

其中，n为所述核心筒周围的柱子总数，T_a1、T_a2、…、T_an分别为第1根、第2根…第n根柱的面平均温度；β₁₁、β₁₂…β_1n为x向水平温度变形系数；β₂₁、β₂₂、…、β_2n为y向水平温度变形系数；β₃₁、β₃₂、…、β_3n为竖向温度变形系数；β₄₁、β₄₂、…、β_4n为x向倾角温度变形系数；β₅₁、β₅₂、…、β_5n为y向倾角温度变形系数。

5.如权利要求4所述的超高层结构的温度变形预测模型建立方法，其特征在于，

6.如权利要求1-5任一项所述的超高层结构的温度变形预测模型建立方法，其特征在于，利用偏最小二乘回归法求解线性关系D＝β·T中的温度变形系数矩阵β时，以每小时为一个荷载步获取温度场样本和温度变形样本。